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Der dreidimensionale dynamische Strömungsabriss an einer schwingenden Rotorblattspitze

Merz, Christoph B. (2016) Der dreidimensionale dynamische Strömungsabriss an einer schwingenden Rotorblattspitze. Dissertation. DLR-Forschungsbericht. DLR-FB-2016-22, 125 S.

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Official URL: http://www.maschinenbau.uni-hannover.de/

Abstract

Der dynamische Strömungsabriss am Hauptrotor führt zu unzulässig hohen Lasten am Rotorkopf sowie zu erhöhten Vibrationen und schränkt damit die Leistungsfähigkeit eines Hubschraubers ein. In der vorliegenden Arbeit wurde der dynamische Strömungsabriss an einer schwingenden Blattspitze experimentell untersucht. Dazu wurde ein Windkanalmodell mit einem parabolischen Randbogen und insgesamt 100 instationären Druckaufnehmern entwickelt. Durch eine positive Verwindung des Modells wurde der Beginn der Strömungsablösung in Richtung der Blattspitze verschoben. Die Entstehung und Ausbreitung eines Vorderkantenwirbels wurde mittels Druck- und optischer Strömungsfeldmessungen charakterisiert. In der Nähe des Randbogens ist die Strömungsablösung durch die dreidimensionale Umströmung verzögert und insgesamt weniger stark ausgeprägt als im Innenbereich. Die unterschiedlichen Entstehungszeiten wurden als Ursache für die Deformation der Vorderkantenwirbel zu Ω-förmigen Strukturen identifiziert. Die Strukturdynamik des Modells wurde mittels Beschleunigungs- und optischer Deformations-messungen untersucht. Dabei wurde eine Anregung der ersten Eigenform durch den Auftriebseinbruch mit einer anschließenden schwach gedämpften Schwingung beobachtet und deren Einfluss auf den effektiven Anstellwinkel quantifiziert.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/104127/
Document Type:Monograph (DLR-Forschungsbericht, Dissertation)
Title:Der dreidimensionale dynamische Strömungsabriss an einer schwingenden Rotorblattspitze
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Merz, Christoph B.christoph.merz (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:5 February 2016
Refereed publication:Yes
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:125
ISSN:1434-8454
Status:Published
Keywords:Dynamischer Strömungsabriss, schwingende Rotorblattspitze, Windkanalversuche, Particle Image Velocimetry
Institution:Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
Department:Fakultät für Maschinenbau
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:rotorcraft
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L RR - Rotorcraft Research
DLR - Research theme (Project):L - The Virtual Aerodynamic Rotorcraft
Location: Göttingen
Institutes and Institutions:Institute of Aerodynamics and Flow Technology > Helicopters
Deposited By: Bachmann, Barbara
Deposited On:17 Aug 2016 09:34
Last Modified:06 Feb 2018 16:20

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